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循环荷载下硬质层理砂岩疲劳损伤机制试验研究 被引量：1
1
作者 宋战平 程昀 +2 位作者 杨腾添 杨鹏涛 潘红伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期490-499,共10页
列车动载扰动作用下隧道基底围岩的变形开裂蕴含着复杂的力学损伤问题。为探究循环荷载下硬质层理砂岩的疲劳损伤演化机制,对层理砂岩进行了疲劳力学试验及电镜扫描试验。结果表明:层理砂岩的宏观裂隙与动态应力-应变曲线存在时效对应关... 列车动载扰动作用下隧道基底围岩的变形开裂蕴含着复杂的力学损伤问题。为探究循环荷载下硬质层理砂岩的疲劳损伤演化机制,对层理砂岩进行了疲劳力学试验及电镜扫描试验。结果表明:层理砂岩的宏观裂隙与动态应力-应变曲线存在时效对应关系,层理效应越明显,滞回环跃迁越显著。层理砂岩力学参数具有明显的层理劣化效应。随层理倾角增大,峰值强度呈缓慢衰减—快速降低—急剧增大的趋势,疲劳寿命与峰值强度呈正相关。弹性模量呈急剧增大—缓慢增大—趋于平缓或降低的趋势,周期比分界点为28.57%和81.81%。砂岩破裂模式与层理效应密切相关,包括张拉破裂(Ⅰ型和Ⅱ型)、斜剪破裂及复合破裂;张拉破裂Ⅱ型具有压杆效应,破裂面粗糙度略小;斜剪破裂面粗糙度显著降低,压—剪作用导致复合破裂断面出现破碎带和光滑断口。循环加卸载效应导致层理砂岩的临界损伤呈非线性快速增大—近似线性增长—非线性急剧增大演变,Logistic反函数损伤模型可很好描述临界损伤规律,疲劳敏感性顺序依次为斜剪破裂型>复合破裂型>张拉破裂型。 展开更多
关键词 岩石力学 循环荷载 层理砂岩 疲劳损伤 破裂机制
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城市轨道交通正交异性钢桥面板疲劳损伤系数研究
2
作者 曾勇 周新六 +4 位作者 向中富 何孟松 黄海东 马虎 张兴健 《河南城建学院学报》 CAS 2024年第1期72-78,共7页
基于城市轨道交通正交异性钢桥面板疲劳性能的重要性,对国内多个城市的轨道交通的交通荷载进行了调研,发现各线路各时段的客流量差异较大,各线路的载客平均轴重与空车平均轴重的比值不同,比值为1.02~1.51。轨道交通因乘客流量带来的轴... 基于城市轨道交通正交异性钢桥面板疲劳性能的重要性,对国内多个城市的轨道交通的交通荷载进行了调研,发现各线路各时段的客流量差异较大,各线路的载客平均轴重与空车平均轴重的比值不同,比值为1.02~1.51。轨道交通因乘客流量带来的轴重比例变化相对较小,因此每一列车都对钢桥结构的疲劳有一定影响。研究了疲劳损伤系数的组成,基于不同的应力循环次数,提出了基于列车荷载作用频次的城市轨道交通桥梁的3个疲劳损伤系数。研究结果可为城市轨道交通钢桥的疲劳设计提供参考,并为规范的修订提供技术依据,对完善城市轨道交通钢桥疲劳设计具有理论意义。 展开更多
关键词 疲劳损伤系数 城市轨道交通 列车荷载 正交异性钢桥面板
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海管立管疲劳损伤计算研究
3
作者 吴敏 董志滟 李民强 《石油和化工设备》 CAS 2024年第7期10-17,共8页
以某平台双层海管立管为研究对象,综合考虑立管的约束形式及环境载荷、腐蚀等的作用,本文借用ABAQUS有限元软件完成立管在实际工况下的强度计算,进一步借助Fe-safe有限元软件完成立管的寿命计算。本课题结合光纤光栅传感技术,实现了对... 以某平台双层海管立管为研究对象,综合考虑立管的约束形式及环境载荷、腐蚀等的作用,本文借用ABAQUS有限元软件完成立管在实际工况下的强度计算,进一步借助Fe-safe有限元软件完成立管的寿命计算。本课题结合光纤光栅传感技术,实现了对该立管关键部位的应力、应变状态的检测,获取了检测周期内管道的应力应变数据,将有限元计算结果与检测结果进行对比,完成模型准确性验证,结果表明,该疲劳损伤计算方法适用于海管立管的疲劳损伤研究。研究结果可进一步为海上工程设计和施工提供科学依据和安全保障。 展开更多
关键词 海管立管 疲劳损伤计算 数值模拟 现场检测
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水中康复训练对潜艇艇员远航疲劳损伤的疗效研究
4
作者 赵铭 纪博翰 戴振锋 《海军医学杂志》 2024年第3期240-245,共6页
目的观察水中康复训练对潜艇艇员远航疲劳损伤的治疗效果。方法2021年10月选择某潜艇训练基地120名艇员作为研究对象,其中患有腰背部疲劳性损伤和肩颈部疲劳性损伤的艇员各60名,将患有腰背部疲劳性损伤和肩颈部疲劳性损伤的艇员分别通... 目的观察水中康复训练对潜艇艇员远航疲劳损伤的治疗效果。方法2021年10月选择某潜艇训练基地120名艇员作为研究对象,其中患有腰背部疲劳性损伤和肩颈部疲劳性损伤的艇员各60名,将患有腰背部疲劳性损伤和肩颈部疲劳性损伤的艇员分别通过随机数字表法分为试验组(采取水中康复训练)和对照组(采取常规康复训练),比较试验组和对照组各个评价指标及变化率。结果肩颈部疲劳性损伤艇员中,试验组前屈活动度、后伸活动度、侧屈活动度和旋转活动度均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。腰背部疲劳性损伤艇员中,与训练前比较,试验组和对照组腰部前屈、后伸、侧屈的关节活动度增大,试验组腰部前屈和后伸的活动度较对照组增加,差异有统计学意义(P<0.05)。结论水中康复综合了水疗和水中健身运动的优点,能够放松艇员肌肉,加快疲劳损伤的恢复速度,适用于潜艇艇员远航疲劳损伤的预防和康复,具有较好的实践意义和实用价值。 展开更多
关键词 潜艇艇员 远航疲劳损伤 水中康复
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装配式建筑梁柱节点疲劳损伤检测方法研究
5
作者 张延 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2025年第1期35-40,共6页
常规的装配式建筑梁柱节点疲劳损伤检测主要采用梁柱图像分析实现,忽略了节点内部损伤的影响,导致检测结果相对变化量系数与实际系数的差值较大。本文对装配式建筑梁柱节点疲劳损伤检测方法进行了研究,于装配式建筑梁柱周围布置测点对... 常规的装配式建筑梁柱节点疲劳损伤检测主要采用梁柱图像分析实现,忽略了节点内部损伤的影响,导致检测结果相对变化量系数与实际系数的差值较大。本文对装配式建筑梁柱节点疲劳损伤检测方法进行了研究,于装配式建筑梁柱周围布置测点对梁柱节点的应变状态进行分析;根据分析结果,结合梁柱内部能量耗散值,计算节点疲劳损伤能量系数;将该系数作为节点应变能密度因子分析节点轴向力,由此得出检测的梁柱节点疲劳损伤值。实验结果表明,所提方法应用后梁柱节点疲劳损伤检测结果表现出的相对变化量系数差值较小,检测结果准确率较高,满足了装配式建筑梁柱安全运维工作的现实需求。 展开更多
关键词 梁柱节点 装配式建筑 疲劳损伤检测 梁柱损伤 检测方法
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基于数值模拟的压力管道振动与疲劳损伤分析
6
作者 黄宝音 《中国科技期刊数据库 工业A》 2024年第7期0069-0072,共4页
本研究针对压力管道运行中的振动及疲劳损伤问题,采用数值模拟方法进行深入分析。基于流固耦合与疲劳损伤理论,构建了压力管道振动疲劳损伤的数值模型,并进行了全面的模拟计算。通过应用疲劳损伤模型,成功预测了管道的损伤情况。研究结... 本研究针对压力管道运行中的振动及疲劳损伤问题,采用数值模拟方法进行深入分析。基于流固耦合与疲劳损伤理论,构建了压力管道振动疲劳损伤的数值模型,并进行了全面的模拟计算。通过应用疲劳损伤模型,成功预测了管道的损伤情况。研究结果显示,数值模拟能够精准地揭示压力管道的振动特性和疲劳损伤状况,为管道的设计、制造及安全运行提供有力指导,有效降低疲劳损伤风险。本研究成果不仅为压力管道振动控制提供了理论基础,还为工程应用提供了实用的参考依据。 展开更多
关键词 压力管道 数值模拟 振动疲劳损伤 疲劳损伤预测 管道设计
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软-硬互层岩体节理峰前循环剪切疲劳损伤机理研究 被引量：1
7
作者 许彬 刘新荣 +4 位作者 周小涵 韩亚峰 刘俊 谢应坤 邓志云 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期90-100,共11页
三峡库区频发微小地震下岩体节理循环剪切疲劳损伤对边坡动力稳定性具有重要影响。通过室内峰前循环剪切试验和PFC2D细观数值计算,研究了考虑一阶起伏角、含水率、剪切速率、剪切幅度、法向应力及循环剪切次数影响的软-硬互层岩体节理... 三峡库区频发微小地震下岩体节理循环剪切疲劳损伤对边坡动力稳定性具有重要影响。通过室内峰前循环剪切试验和PFC2D细观数值计算,研究了考虑一阶起伏角、含水率、剪切速率、剪切幅度、法向应力及循环剪切次数影响的软-硬互层岩体节理宏细观疲劳损伤机理。研究表明:①岩体节理剪切应力-剪切位移曲线历经初始非线性压剪变形、近似线弹性压剪变形、循环剪切疲劳损伤变形、应力缓升压剪变形、应力陡升压剪变形及应力脆性跌落压剪变形六个演化阶段。②岩体节理峰值(残余)剪切强度和疲劳剪切(法向)位移在相同一阶起伏角、含水率、剪切速率、剪切幅度或法向应力下随循环剪切次增多而分别降低和增大;且其在相同循环剪切次数下随一阶起伏角或法向应力变大而分别增大和降低,而随含水率、剪切速率或剪切幅度变大则分别降低和增大。③宏细观结果总体上吻合较好,且岩体节理细观剪切疲劳损伤裂纹数量随剪切位移变化呈前期微增-陡增、中期缓增及后期陡增-缓增-陡增的发展特征,而其随循环剪切次数变化则呈前期陡增和后期缓增的发展特征。④岩体节理宏细观剪切疲劳损伤典型演化过程可概述为压密-起裂破坏、循环错动-贯通破坏及分离-啃断破坏3个渐进性发展阶段,且宏细观剪切疲劳损伤裂纹近似呈“倒U形”密集分布于岩体节理附近。 展开更多
关键词 软-硬互层岩体节理 峰前循环剪切试验 PFC2D细观数值计算 演化过程 疲劳损伤机理
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持续荷载作用下疲劳损伤混凝土梁的变形性能分析
8
作者 吴俊 张军 +3 位作者 毛江鸿 金伟良 钟小平 樊玮洁 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期843-851,共9页
为明确往复荷载和持载作用下混凝土梁变形的发展规律,本文通过弯曲疲劳加载引入疲劳损伤后采用堆载法对4根梁进行堆载徐变试验,研究疲劳损伤对梁受压区混凝土的徐变发展规律和持续荷载作用下梁变形性能的影响。研究结果表明:相较于无损... 为明确往复荷载和持载作用下混凝土梁变形的发展规律,本文通过弯曲疲劳加载引入疲劳损伤后采用堆载法对4根梁进行堆载徐变试验,研究疲劳损伤对梁受压区混凝土的徐变发展规律和持续荷载作用下梁变形性能的影响。研究结果表明:相较于无损梁,疲劳损伤梁受拉区混凝土最大裂缝宽度、受压区混凝土总应变和总挠度更大,且在堆载作用下的发展速率更快,随着疲劳损伤程度的增大,各指标也有增大的趋势;疲劳作用促进了混凝土微裂缝的产生和发展,提前并加速了梁徐变变形的发展,导致前期疲劳加载就已产生了部分徐变应变和徐变挠度;基于试验结果建立了疲劳损伤梁受压区混凝土总徐变应变和梁徐变挠度计算模型,发现疲劳循环寿命比为0.025、0.15和0.60时的疲劳残余挠度分别相当于无损梁128、800和1180 d的徐变挠度。 展开更多
关键词 钢筋混凝土梁 持续荷载 循环荷载 疲劳损伤 徐变 徐变挠度 变形性能 混凝土裂缝
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环境参数对风电齿轮箱传动系统疲劳损伤的影响
9
作者 伍源 朱才朝 +2 位作者 谭建军 宋朝省 张会阳 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期132-144,共13页
在风电机组全寿命周期内,长期风速概率分布会使风电齿轮箱传动系统动载荷出现随机特性,影响其疲劳损伤预估精度。笔者提出了一种考虑长期风速概率分布特征的风电齿轮箱传动系统疲劳损伤预估方法,通过建立大功率海上风电机组OpenFAST-SIM... 在风电机组全寿命周期内,长期风速概率分布会使风电齿轮箱传动系统动载荷出现随机特性,影响其疲劳损伤预估精度。笔者提出了一种考虑长期风速概率分布特征的风电齿轮箱传动系统疲劳损伤预估方法,通过建立大功率海上风电机组OpenFAST-SIMPACK联合仿真模型,计算不同平均风速与湍流强度组合工况下的风电齿轮箱传动系统齿轮短期疲劳损伤,进而采用代理模型技术重构“平均风速、湍流强度-短期疲劳损伤”映射关系,预测齿轮长期疲劳损伤。研究结果表明:风电齿轮箱传动系统低速级太阳轮容易发生接触疲劳失效;在额定风速以下,低速级太阳轮短期疲劳损伤与平均风速呈正相关,在额定风速附近,平均风速与湍流强度的随机特性均会增大其长期疲劳损伤不确定性,增大其疲劳失效风险。 展开更多
关键词 风电齿轮箱 传动系统 疲劳损伤 随机特性
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基于超声扩散场的焊接节点疲劳损伤早期检测及剩余寿命评估
10
作者 高树灵 李宁 +1 位作者 岳亚男 张芮 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期22-33,45,共13页
钢结构焊接节点在疲劳载荷作用下易发生损伤、破坏,目前基于超声技术检测疲劳损伤的方法已得到初步验证,但早期裂纹萌生预警和剩余寿命评估仍存在困难和挑战。该研究基于超声扩散场能量密度提出一种检测焊接节点疲劳损伤的方法。该方法... 钢结构焊接节点在疲劳载荷作用下易发生损伤、破坏,目前基于超声技术检测疲劳损伤的方法已得到初步验证,但早期裂纹萌生预警和剩余寿命评估仍存在困难和挑战。该研究基于超声扩散场能量密度提出一种检测焊接节点疲劳损伤的方法。该方法通过计算有损和无损状态下超声能量密度的差异,定义焊接节点疲劳损伤指数;采用对接焊缝和十字形传力角焊缝试件,验证损伤指数对焊接节点疲劳损伤的敏感性和普适性;而后,对早期裂纹萌生预警和剩余寿命评估与棘轮应变检测结果进行对比。试验结果表明:所提出的损伤指数变化趋势与棘轮应变检测结果吻合度高;焊接节点疲劳裂纹扩展时,损伤指数增长尤为快速;当裂纹萌生时,损伤指数表现出突然增大的趋势,据此定义早期裂纹萌生预警判据,实现对焊接节点疲劳全寿命60%~80%的早期剩余寿命评估;同时,根据损伤指数曲线明显的谷值点,实现焊接节点寿命30%~50%的早期剩余寿命评估。 展开更多
关键词 超声扩散场 焊接节点 疲劳损伤检测 早期预警 剩余寿命评估
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沥青混合料疲劳损伤试验表征综述 被引量：2
11
作者 王佳妮 高世杰 +1 位作者 董元帅 田佳磊 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第7期2625-2637,共13页
针对沥青混合料疲劳损伤细观形态难以与宏观力学性能表征联系起来的现状,从损伤机理、表征模型及疲劳性能试验方法三方面综述了沥青混合料疲劳性能表征的发展现状、存在的问题,预测了其未来的发展方向。研究表明:由于沥青混合料是一种... 针对沥青混合料疲劳损伤细观形态难以与宏观力学性能表征联系起来的现状,从损伤机理、表征模型及疲劳性能试验方法三方面综述了沥青混合料疲劳性能表征的发展现状、存在的问题,预测了其未来的发展方向。研究表明:由于沥青混合料是一种多相、多组分、多尺度的黏弹性材料,在评价其疲劳性能时,宏观的疲劳试验需要结合计算机断层扫描、数值模拟和数字图像相关技术等细观分析方法。沥青混合料疲劳性能试验方法目前应用最为广泛的是室内小型试件疲劳试验,由于不同试验方法中设置的试验条件各不相同,故其试验结果和性能参数呈现出显著的差异性。应重点研究沥青混合料抗疲劳开裂性能的细观结构损伤开裂形态与宏观性能表征的联系;改进现有疲劳试验方法的试验条件、开发先进的三维应力状态的加载设备,并增加试验的尺度以反映真实荷载环境下的疲劳性能;基于能量理论和黏弹性连续损伤揭示沥青混合料疲劳特性和历史荷载条件下的疲劳损伤规律。 展开更多
关键词 沥青混合料 疲劳性能 疲劳损伤 试验表征 损伤规律
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混凝土结构疲劳损伤全过程模拟的加速算法
12
作者 虢成功 李杰 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1649-1657,共9页
基于混凝土随机疲劳损伤本构模型改进了循环跳跃加速算法。将外推变量从损伤变量修改为累积耗能变量,研究了跳跃阈值和外推方式对加速算法计算结果的影响。当选取合适的跳跃阈值时,可以利用较少的逐步计算结果获得更为精确的外推变量信... 基于混凝土随机疲劳损伤本构模型改进了循环跳跃加速算法。将外推变量从损伤变量修改为累积耗能变量,研究了跳跃阈值和外推方式对加速算法计算结果的影响。当选取合适的跳跃阈值时,可以利用较少的逐步计算结果获得更为精确的外推变量信息,使得混凝土疲劳损伤全过程模拟具有更高的精度和更小的计算成本。最后,采用改进加速算法对受压素混凝土梁进行疲劳损伤全过程模拟。结果表明,改进加速算法可以准确高效地模拟混凝土结构的疲劳破坏全过程。 展开更多
关键词 混凝土 损伤本构模型 疲劳损伤 加速算法
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铝锂合金的疲劳裂纹扩展行为及耐疲劳损伤机理
13
作者 李昊然 李耀 +2 位作者 周华 林海涛 徐国富 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3228-3248,共21页
本文综述了铝锂合金疲劳裂纹扩展特性及耐疲劳损伤机理。在阐述铝锂合金不同类型时效析出相强化机理(切过机制和绕过机制)的基础上,详细论述了时效过程中析出相演化对铝锂合金疲劳裂纹扩展(FCG)速率的影响及机理,并重点阐述了晶粒组织(... 本文综述了铝锂合金疲劳裂纹扩展特性及耐疲劳损伤机理。在阐述铝锂合金不同类型时效析出相强化机理(切过机制和绕过机制)的基础上,详细论述了时效过程中析出相演化对铝锂合金疲劳裂纹扩展(FCG)速率的影响及机理,并重点阐述了晶粒组织(包括再结晶程度、晶界密度、晶粒尺寸、晶粒取向等)对铝锂合金FCG速率的影响及机理。总结了第三代耐疲劳损伤铝锂合金的开发路径、成分组织设计思路及部分铝锂合金的FCG性能;在阐述国内与国际上耐疲劳损伤铝锂合金发展差距的基础上,提出了国内耐疲劳损伤铝锂合金的研究方向。 展开更多
关键词 铝锂合金 析出相 晶粒组织 疲劳裂纹扩展 耐疲劳损伤机理
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可降解支架疲劳损伤模型及脉动压频率影响的有限元分析
14
作者 张晗冰 齐静 乔爱科 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期387-387,共1页
目的可降解支架的局部腐蚀在脉动循环荷载下产生应力集中,是导致支架断裂的重要原因。针对当前研究中,未考虑支架腐蚀状态下的疲劳损伤问题,本文以支架降解过程中有效应力及材料属性改变为切入点,建立将疲劳损伤考虑在内的动态降解模型... 目的可降解支架的局部腐蚀在脉动循环荷载下产生应力集中,是导致支架断裂的重要原因。针对当前研究中,未考虑支架腐蚀状态下的疲劳损伤问题,本文以支架降解过程中有效应力及材料属性改变为切入点,建立将疲劳损伤考虑在内的动态降解模型,探究脉动循环荷载频率对支架降解的影响。方法基于连续损伤力学原理,在均匀腐蚀、应力腐蚀和点腐蚀损伤的基础上,叠加Miner线性累积准则计算不同应力状态下的疲劳损伤,对单元的材料属性进行线性化衰减调整,模拟支架的宏观损伤和强度弱化效应。选择正常心率范围内60、80、100 Hz 3种频率进行脉动循环荷载下支架降解模拟,观察支架降解形态和断裂时间差异。结果3种脉动压频率下,支架首先降解和最后断裂区域均位于支架花冠处。不同频率支架降解的差异主要体现在支架的高应力区域,随脉动压频率增加支架的断裂时间分数分别为9.5、9.7、10.8 T,导致支架降解形态差异的主要因素来自应力腐蚀损伤和疲劳损伤。结论脉动荷载频率增加对支架的降解有促进作用,特别是频率接近正常心率上限时支架的断裂时间显著加快,因此在可降解支架设计时应充分考虑脉动荷载频率对支架服役性能的影响。所建立的模型能够为可降解支架结构设计及疲劳性能评估提供理论依据和数值模拟参考。 展开更多
关键词 可降解支架 断裂时间 脉动荷载 疲劳损伤 连续损伤力学 应力腐蚀 形态差异 宏观损伤
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平列式公铁两用钢桁梁桥疲劳损伤及寿命研究
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作者 储胡照 吉军立 +3 位作者 董婷婷 王佐才 孙晓彤 丁福凡 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期979-986,1041,1042,共10页
为研究某平列式公铁两用钢桁梁桥车桥耦合振动引起的钢桁梁桥节点构件的疲劳损伤,建立了局部节点精细化的全桥有限元模型和车辆多刚体模型,采用Craig-Bampton法求解了车桥耦合振动系统方程。首先,利用动态称重系统采集同线路全年公路交... 为研究某平列式公铁两用钢桁梁桥车桥耦合振动引起的钢桁梁桥节点构件的疲劳损伤,建立了局部节点精细化的全桥有限元模型和车辆多刚体模型,采用Craig-Bampton法求解了车桥耦合振动系统方程。首先,利用动态称重系统采集同线路全年公路交通流数据,统计分析车辆的车型、车速、车重及车间距等参数分布特征;其次,结合列车荷载模型,基于S-N曲线及Miner线性累计损伤理论,计算获得钢桁梁节点由列车和汽车通行导致的节点疲劳损伤,并基于雨流计数法对其疲劳寿命进行了预测;最后,探讨了列车速度、载重、不平整度及腐蚀对钢桁梁节点的累积疲劳损伤及疲劳寿命的影响。结果表明:节点疲劳损伤随着速度增大不呈现单一变化,随着载重增大和不平整度变差迅速增大,疲劳寿命降低明显;考虑腐蚀造成的节点刚度折减时,节点累积疲劳损伤曲线的发展是非线性的,疲劳寿命降低显著。 展开更多
关键词 公铁两用桥梁 疲劳损伤 疲劳寿命 钢桁梁节点 车桥耦合
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复合材料层压板疲劳损伤演化模型的综述与评估
16
作者 冯炜森 杨成鹏 贾斐 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期226-236,共11页
疲劳损伤演化模型是材料疲劳性能退化与寿命预测的重要基础。本文对复合材料层压板的疲劳损伤演化模型进行了全面综述,针对材料损伤演化三阶段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)特征将其磨损模型分为两类:Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ三阶段模型和Ⅰ-Ⅱ两阶段模型。提出了模型... 疲劳损伤演化模型是材料疲劳性能退化与寿命预测的重要基础。本文对复合材料层压板的疲劳损伤演化模型进行了全面综述,针对材料损伤演化三阶段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)特征将其磨损模型分为两类:Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ三阶段模型和Ⅰ-Ⅱ两阶段模型。提出了模型评估的五个基本标准,选取了八组不同加载条件下的疲劳损伤演化实验数据,对表征能力较强的疲劳磨损模型进行了分析评估。现有研究表明:绝大多数疲劳损伤演化模型属于宏观唯象模型,模型中引入的疲劳影响因素少,对实验的依赖程度高;对于Ⅰ-Ⅱ两阶段损伤,两阶段磨损模型具有很高的拟合精度;相比而言,Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ三阶段磨损模型可准确模拟疲劳损伤演化全过程,比Ⅰ-Ⅱ两阶段磨损模型更具普适性,其中Mao、吴富强和Shiri的模型应用较为广泛。为了克服唯象模型的不足,须考虑不同影响因素下材料的微细观损伤形式和机理,进而发展基于物理机制的疲劳损伤演化理论和模型。 展开更多
关键词 复合材料层压板 疲劳损伤 损伤演化模型 模型评估
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考虑加载次序影响的沥青非线性疲劳损伤累积研究
17
作者 房辰泽 冷真 +4 位作者 郭乃胜 李辉 蒋继望 陆国阳 王昊鹏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期68-76,共9页
变幅加载下沥青的疲劳损伤累积具有明显的非线性特征,传统的Miner’s线性疲劳损伤累积准则无法表征不同变幅加载次序下沥青的非线性疲劳损伤累积(NLFDA)。该研究旨在建立考虑加载次序影响的NLFDA模型,准确表征加载次序对沥青疲劳损伤累... 变幅加载下沥青的疲劳损伤累积具有明显的非线性特征,传统的Miner’s线性疲劳损伤累积准则无法表征不同变幅加载次序下沥青的非线性疲劳损伤累积(NLFDA)。该研究旨在建立考虑加载次序影响的NLFDA模型,准确表征加载次序对沥青疲劳损伤累积的影响。通过开展应力控制的沥青恒幅加载疲劳试验,采用耗散伪应变能(DPSE)表征沥青疲劳损伤,分析恒幅加载下沥青的疲劳损伤累积规律;采用低-高和高-低两种加载次序,开展应力控制的沥青变幅加载疲劳试验,分析变幅加载下沥青的疲劳损伤累积规律;基于损伤等效准则,建立考虑加载次序影响的NLFDA模型,分析加载次序对疲劳损伤累积的影响。结果表明:应力控制模式下的沥青疲劳损伤,呈先缓慢后急剧的非线性增加演化趋势;恒幅加载下沥青疲劳损伤服从Miner’s准则发生线性累积,且累积寿命分数等于1;变幅加载下沥青疲劳损伤不服从Miner’s准则而发生非线性累积。低-高和高-低变幅加载次序下,沥青累积疲劳寿命随一级寿命分数的增大而分别增加和减小,累积寿命分数分别大于1和小于1;建立的NLFDA模型可克服Miner’s准则缺陷,并较为准确地表征加载次序对沥青疲劳损伤累积的影响。 展开更多
关键词 道路工程 沥青材料 非线性疲劳损伤累积 加载次序 耗散伪应变能 疲劳寿命
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基于OrcaFlex的钢悬链立管疲劳损伤预报
18
作者 侯静 康庄 井学斌 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第3期1-10,共10页
涡激振动是钢悬链立管疲劳损伤的重要诱导因素之一,因此涡激振动分析在钢悬链立管设计中占据重要地位。OrcaFlex在海洋工程领域功能强大、应用广泛,能够提供两种涡激振动疲劳损伤预报方法,分别是基于模态叠加法的频域预报方法和基于Iwan... 涡激振动是钢悬链立管疲劳损伤的重要诱导因素之一,因此涡激振动分析在钢悬链立管设计中占据重要地位。OrcaFlex在海洋工程领域功能强大、应用广泛,能够提供两种涡激振动疲劳损伤预报方法,分别是基于模态叠加法的频域预报方法和基于Iwan-Blevins尾流振子模型的时域预报方法。OrcaFlex的涡激振动时域预报模型只考虑了横流向涡激振动造成的疲劳损伤,基于OrcaFlex的时域预报方法开发了双自由度涡激振动尾流振子模型的接口,考虑了浮式平台运动对钢悬链立管的涡激振动激励作用,实现了钢悬链立管双自由度涡激振动疲劳损伤预报。 展开更多
关键词 钢悬链立管 疲劳损伤 时域预报 涡激振动 OrcaFlex 尾流振子模型
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累积疲劳损伤的数值积分算法
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作者 藤瑞品 宋晓琳 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第3期277-282,共6页
提出了采用高斯-勒让德公式进行数值积分的累积疲劳损伤计算方法,该方法通过对包含当量载荷概率密度函数的不可积被积函数进行数值积分来计算累积疲劳损伤。以16Mn和60Si2Mn两种材料为研究对象,基于正态分布和威布尔分布两种常见的当量... 提出了采用高斯-勒让德公式进行数值积分的累积疲劳损伤计算方法,该方法通过对包含当量载荷概率密度函数的不可积被积函数进行数值积分来计算累积疲劳损伤。以16Mn和60Si2Mn两种材料为研究对象,基于正态分布和威布尔分布两种常见的当量载荷分布形式,采用试验设计法对算法进行了验证,结果表明,采用高斯-勒让德公式进行数值积分的累积疲劳损伤算法是正确和有效的;同时与传统的八级载荷法进行了对比分析,结果表明,在连续或准连续载荷谱作用下,采用八级载荷分级法计算累积疲劳损伤会出现较大的偏差率,并且偏差率不稳定,相比于八级载荷法,高斯数值积分法是一种更优的累积疲劳损伤计算方法,可以极大地提高累积疲劳损伤的计算精度。 展开更多
关键词 累积疲劳损伤 高斯-勒让德公式 数值积分 试验设计 连续载荷 算法
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考虑风速概率的防风拉线风振疲劳损伤分析
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作者 董新胜 海洋 +2 位作者 董仲凯 汪峰 闫一鹏 《中国科技论文》 CAS 2024年第11期1237-1245,共9页
为了掌握大风作用下地锚式防风拉线疲劳损伤特性,以新疆吐鲁番110 kV草杨一线为工程依托,构建了杆塔-导线-防风拉线体系整体有限元模型,分析了大风荷载作用下防风拉线的风振响应,建立了防风拉线线夹出口处节段有限元模型,研究了拉线钢... 为了掌握大风作用下地锚式防风拉线疲劳损伤特性,以新疆吐鲁番110 kV草杨一线为工程依托,构建了杆塔-导线-防风拉线体系整体有限元模型,分析了大风荷载作用下防风拉线的风振响应,建立了防风拉线线夹出口处节段有限元模型,研究了拉线钢股丝疲劳应力空间分布规律,分析了大风区防风拉线疲劳损伤。研究结果表明:风速对防风拉线轴向变形和应力影响较大,拉线外层钢股丝与内层钢股丝的轴向振幅时程变化具有高度一致性,在大风作用下,拉线外层钢股丝与内层钢股丝轴向振幅时程呈现强烈波动,风速越大,拉线内外层钢股丝的应力波动越大;在风荷载作用下,防风拉线内层钢股丝承受的轴向应力相对较小,而外层钢股丝应力相对较大;随着风速的增大,防风拉线的应力越大,拉线内外层钢股丝的应力波动也愈发剧烈;大风作用下防风拉线内外层钢股丝的疲劳损伤并不相同,拉线内层钢股丝的疲劳损伤小于外层钢股丝的疲劳损伤。 展开更多
关键词 地锚式防风拉线 大风环境 钢股丝应力 疲劳损伤
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